イオン液体を抽出相として用いたランタノイドの溶媒抽出

The Solvent extraction of lanthanide into ionic liqiuds

倉橋 健介; 下条 晃司郎   ; 長縄 弘親  

Kurahashi, Kensuke; Shimojo, Kojiro; Naganawa, Hirochika

抽出剤として-tetra(-octyl)diglycolamide (TODGA)を用い、水相中のランタノイドをイオン液体へと抽出した。抽出能をイソオクタンとイオン液体で比較したところ、イオン液体ではTODGAのランタノイドに対する抽出能が飛躍的に増大し、低濃度でLa, Eu, Luを定量的に抽出できることが明らかとなった。また、選択性にも変化が見られ、イソオクタン中では重希土に選択性を有するが、イオン液体中では中希土に選択性を示した。また、両者の抽出メカニズムにおいては、イソオクタン中ではNOを対アニオンとしたイオン対抽出で反応が進行するが、イオン液体中ではイオン液体を構成するカチオンと水相中のランタノイドイオンとの交換反応で反応が進行し、アニオンは配位していないことが明らかとなった。イオン液体におけるTODGAの抽出能・選択性の変化はこの特殊な抽出メカニズムに起因していると考えられる。

The solvent extraction of lanthanide from aqueous phase into ionic liquids (ILs) has been investigated using -tetra(-octyl)diglycolamide (TODGA) using as an extractant. Compared with the extraction in the isooctane system, application of ILs as extraction phase enhances unprecedentedly the extraction performance of TODGA for lanthanides and the quantitative extraction of La, Eu and Lu has been accomplished at low concentration of TODGA. It was found that the transfer of lanthanides with TODGA into ILs proceeds via cation-exchange mechanism between cations of ILs and lanthanides in aqueous phase, in contrast to ion pair extraction mechanism in the isooctane system. It is suggested that this cation-exchange mechanism provides the feature of extractability and selectivity in the ILs system.